Способ ведения доменной плавки Советский патент 1986 года по МПК C21B5/00 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам ведения доменной плавки.

Цель изобретения повышение производительности доменной печи и сокращение удельного расхода кокса, за счет обеспечения устойчивого хода печи и повьшения степени использования восстановительной энергии газа путем оптимизации распределения шихтовых материалов по радиусу колошника.

На чертеже представлена экспериментальная зависимость перепада статического давления в слое шихтовых материалов от отношения площадей центральной зоны слоя (отдушины) с повьпиенной газопроницаемостью ( ) и остальной части сечения слоя (S, с пониженной газопроницаемостью. Перепад давления в слое резко возрастает при уменьшении отношения У / /S(,(,-, ниже 0,066 и практически не изменяется при росте этого отношения Bbmie 0,136.

Газопроницаемость в центральной зоне печи максимальна при отсутствии в ней- рудных .материалов и она. мало изменяется при увеличении рудной нагрузки в этой зоне до 0,4,

Опытным путем установлено, что степень использования СО снижается, а расход кокса растет в случаях, когда отношение минимальной концентрации СО в осевой зоне с максимальной концентрацией СО в остальной части сечения колошника доменной печи становится более 0,273 и менее 0,1.

Сущность изобретения заключается в поддержании заданной формы (типа резонансной) кривой распределения COj по диаметру колошника путем распределения шихтовьк материалов таким образом, чтобы отношение площадей осевой зоны с повьш енной газопроницаемостью и остальной части сечения колошника находилось в пределах 0,066-0,136, При этом, рудная нагрузка в осевой зоне не должна превьшать 0,4, а отношение минимальной концент- .рации СО в колошниковом газе в осевой зоне к максимальной концентрации СО 2 в колошниковом газе на остальной части сечения колошника находится в пределах 0,1-0,273.

Пример, Способ ведения доменной плавки реализован на доменной печи полезным объемом 2000 м, оборудованной бесконусным загрузочным устройст1зом и другим типовым оборудованием. Режим загрузки контролируют профилемером (на основе зонда с гру- зика1-1и) и автоматической установкой радиального отбора газа под защитными плитами колошника Газопроницаемость столба шихты контролируют по верхнему перепаду статического давления ( Л г) с учетом количества дутья (Q), температуры (т) и давления газа (Р) под колошником, рассчитывая по индексу газопроницаемости по формуле:

о.т

п т йР, Р

о

Степень использования восстановительной энергии газа в печи оценивают и контролируют по показателю

« нь,

tco со + COj

Способ осуществляют при расходе дутья 3500 и температуре дутья С. Содержание 0 в дутье 28,3% при расходе природного газа 116 к /т. Содержание фракции 5 мм в железорудной части шихты 19-20%, а содержание фракции 25 мм HI коксе колебалось в пределах 1,5-2,5%i

Регулирование отношения площади осевой зоны (отдушины) к остальной площади сечения колошника в пределах 0,02-0,141 на печи осуществляют изменениями массы подачи (28-30 т) и уровня засыпи (1,25-2,25 м)о

Перераспределение материалов в зоне с пониженной газопроницаемостью осуществляют изменением систем загрузки.

Первые два периода соответствуют режиму работы доменной печи по известному способу. В первом периоде .загрузку шихты производят при массе подачи 30 т и уровне засыпи 1,25 м, Такой режим загрузки позволяет иметь отношение площади осевой зоны (отдушины) к остальной площади сечения колошника 0,02, Результаты промышленных испытаний представлены в табл 1 При этом, отношение минимального значения концентрации COj в осевой зоне к максимальному значению концентраци СО в остальной зоне составляет 0,77 Содержание СО по радиусу доменной печи в периоды промьшшенных испытг ш представлено в табл. 2.

Во втором периоде увеличивают уровень засыпи до 1,5 Мо Отношение площади осевой зоны к площади остальной части сечения колошника 0,060 (табл. 1). Отношение минимального значения концентрации СО в осевой зоне к максимальному значению конце трации СО в остальной зоне (табл„ составляет 0,374. В третьем периоде уменьшают масс подачи до 29,5 т. Величина отношени площади осевой зоны к площади остал ной части сечения колошника 0,066 (табЛо 1)о Изменяя систему загрузки добиваются установления отношения минимального значения концентрации COj в осевой зоне к максимальному значению концентрации СО в остальн части сечения колошника, равного 0,269 (табЛо 2), В III периоде (табл. 1) за счет увеличения величины отдушины по сравнению с известным способом (периоды I-Il) увеличилась газопроницаемость столба шихты и производительность печио При этом, степень использования восстановительной знергии газа в периферийной зоне увеличилась, а удельный расход кокса снизился (табл. I). В четвертом периоде уменьшают мас су подачи до 29,0 т. При этом величина отношения площади осевой зоны к остальной площади сечения колошника 0,098 (табл. 1. Изменением систе мы загрузки добиваются установления отношения минимальной концентрации СО в осевой зоне к максимальной кон центрации СО в остальной части колошника, равного 0,193. Технико-экономические показатели работы .печи в этом периоде улучшились по сравнению С предьщущим периодом. В пятом периоде уменьшают массу подачи до 28,5 то При этомо величина отношения площади зоны к площади остальной части сечения колошника 0,136, а отношение минимальной концентрации СО в осевой зоне к максимальной концентрации СО в остальной части колошника достигает 0,124. Тех нико-экономические показатели работы печи в пятом периоде также отличаютс в лучшую сторону по сравнению с пери одами работы печи по известному способу. - . В шестом периоде уменьшают массу подачи до 28,0 т и увеличивают уровень засыпи до 1,75 Мо Величина отношения площади осевой зоны к площади остальной части сечения колошника 0,139. Отношение минимального значения концентрации СО в осевой зоне к максимальному значению концентрации СО в остальной зоне 0,009. В седьмом периоде уменьшают массу подачи до 27,0 т. Отношение площади осевой зоны к площади остальной части колошника 0,141. Изменяют систему загрузки, не меняя величины отдушины . При этом минимальная концентрация СО в центре колошника практически стала равной нулю В периодах VI и VII отношение площади осевой зоны к остальной площади сечения колошника превышает значение 0,136. За счет раскрытия центра возросла газопроницаемость столба шихты в печи. Чрезмерное увеличение газопроницаемости приводит к уменьшению степени использования восстановительной знергии газа, что влечет за собой увеличение удельного расхода кокса и уменьшение производительности печи. Таким образом, опытная проверка способа доменной плавки подтвердила, что улучшение технлко-зконоьшческих показателей работы печи, наблюдаемое в III-V периодах, возможно лишь при условии соблюдения отношения площади , осевой зоны к остальной площади сечения колошника в пределах 0,0660,136 и отношения минимальной концентрации СО в осевой зоне к максимальной концентрации в остальной части колошника в пределах 0,1-0,273. При этом, рудная нагрузка в осевой зоне не должна превьш1ать 0,4. Применение изобретения позволяет повысить технико-экономические показатели работы доменной печи (табЛо Ц периоды III-V) по сравнению с ее работой по известному способу (периоды I-Il)o Производительность печи увеличилась на 0,45-5,07%, удельный расход кокса снизился на 0,73-1,10%. За счет рационального распределения шихты -и газа при применении изобретения (табл. 2) степень использования восстановительной энергии газа в опытных периодах (III-V) на 1,2512,47% выше по сравнению с периодами I-IIo Стабилизировался также состав чугуна по выпускам.

Таблица 71 Формула изобретения Способ ведения доменной плавки, включающий загрузку шихтовых материалов различного гранулометрического состава в концентрические зоны колош ника в зависимости от параметров газа по радиусу, их контроль с периодом 0,1-0,2 времени обмена шихты в печи и поддержание заданной формы кривой газораспределения типа резонансной, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности печи и сокращения удель638ного расхода кокса, отношение площади осевой зоны с повьшенной газопроницаемостью шихты к площади остальной части сечения колошника с понит- женной газопроницаемостью -шихты поддерживают в пределах 0,066-0 136 при величине отношения минимального значения концентрации СО в осевой зоне к максимальному значению кон- . центрации СО в остальной части сечения колошника в пределах 0,10,273, а рудную нагрузку в указанной осевой зоне поддерживают не выше 0,4,

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам ведения доменной плавки. Целью изобретения является повышение производительности доменной печи и сокращение расхода кокса. Для достижения цели при загрузке шихтовых материалов различного гранулометрического состава в концентрические зоны колошника в зависимости от параметров колошникового газа по радиусу, которые контролируются с периодом 0,1-0,2 времени обмена шихты в печи, и поддержании заданной формы кривой газораспределения типа резонансной предложено отношение площади осевой зоны с повышенной газопроницаемостью К площади осталь ной части сечения колошника с пониженной газопроницаемостью ших-ты поддерживать в пределах 0,066 0,136 при величине отношения миниI мального значения концентращш СО (Л в осевой зоне к максимальному значению концентрации СО 1 в остальной части сечения колошника в пределах 0,1-0,273, а рудную нагрузку в осевой зоне поддерживатьне вьш1е 0,4. 1 ил., 2 табЛо